磁碟

红荼發表於2024-04-09

磁碟

1.磁碟結構

1.1硬碟的物理結構


1.2機械硬碟的資料結構

  • 扇區：碟片被分為多個扇形區域，每個扇區存放512位元組的資料（扇區越多容量越大） 存放資料的最小單位 512位元組

  • 磁軌：同一碟片不同半徑的同心圓

  • 柱面：不同碟片相同半徑構成的圓（柱面和磁軌數量相同）


1.3硬碟儲存容量

  • 硬碟儲存容量＝磁頭數（8個2進位制）×磁軌（柱面）數×每道扇區數（6個二進位制）×每扇區位元組數

    1柱面=512 * 扇區數/磁頭數×磁軌=51263255=7.84M

  • 可以用柱面/磁頭/扇區來唯一定位磁碟上每一個區域

1.4 硬碟介面的型別

  • IDE：133MB/s，並行介面，早期家用電腦

  • SCSI：640MB/s，並行介面，早期伺服器

  • SATA：6Gbps，SATA資料埠與電源（長的電源，資料線短的）埠是分開的，即需要兩條線，一條資料線，一條電源線

  • SAS：6Gbps，SAS是一整條線，資料埠與電源埠是一體化的，SAS中是包含供電線的，而SATA中不包含供電線。SATA標準其實是SAS標準的一個子集，二者可相容，SATA硬碟可以插入SAS主機板上，反之不行。

  • M.2：是一種較新的固態硬碟介面，它採用了更小的物理尺寸和更快的傳輸速率。M.2介面的傳輸速率可以達到1GB/s以上

  • 光纖介面：使用光纖聯接時具有熱插拔性、高速頻寬(4Gb/秒）

磁碟分割槽

分割槽的優缺點

優點 缺點
最佳化I/O效能 讀寫 必須是連續的空間
實現磁碟空間配額限制 無法擴容
提高修復速度
隔離系統和程式
安裝多個OS
採用不同檔案系統

分割槽的方式

mbr位於磁碟的第一個扇區 #有512位元組

主載入程式：引導硬體找到作業系統 #有446位元組

分割槽表：明確分割槽的範圍 #有64位元組

​ 結束位 #有2位元組

分割槽的型別

主分割槽： 可以直接使用 ， 安裝作業系統 儲存檔案 等

擴充套件分割槽：不可以直接使用， 需要再 劃分邏輯分割槽， 讓分割槽超過4個

邏輯分割槽：可以直接使用， 儲存檔案，邏輯分割槽的空間必須從擴充套件分割槽中得到

分割槽的工具

fdisk

fdisk -l 【磁碟裝置】

-l :檢視該磁碟的分割槽資訊

選項
m 列印出選單
p 列印出當前分割槽表
n 建立一個分割槽
d 刪除一個分割槽
t 改變分割槽的屬性，系統ID
w 儲存
q 不儲存退出 
[root@localhost ~]# fdisk  /dev/sdb
歡迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2)。

更改將停留在記憶體中，直到您決定將更改寫入磁碟。
使用寫入命令前請三思。


命令(輸入 m 獲取幫助)：m
命令操作
   a   toggle a bootable flag
   b   edit bsd disklabel
   c   toggle the dos compatibility flag
   d   delete a partition
   g   create a new empty GPT partition table
   G   create an IRIX (SGI) partition table
   l   list known partition types
   m   print this menu
   n   add a new partition
   o   create a new empty DOS partition table
   p   print the partition table
   q   quit without saving changes
   s   create a new empty Sun disklabel
   t   change a partition's system id
   u   change display/entry units
   v   verify the partition table
   w   write table to disk and exit
   x   extra functionality (experts only)

命令(輸入 m 獲取幫助)：n
Partition type:
   p   primary (1 primary, 1 extended, 2 free)
   l   logical (numbered from 5)
Select (default p): p
分割槽號 (3,4，預設 3)：
起始 扇區 (31459328-41943039，預設為 31459328)：
將使用預設值 31459328
Last 扇區, +扇區 or +size{K,M,G} (31459328-41943039，預設為 41943039)：+1G
分割槽 3 已設定為 Linux 型別，大小設為 1 GiB

命令(輸入 m 獲取幫助)：p

磁碟 /dev/sdb：21.5 GB, 21474836480 位元組，41943040 個扇區
Units = 扇區 of 1 * 512 = 512 bytes
扇區大小(邏輯/物理)：512 位元組 / 512 位元組
I/O 大小(最小/最佳)：512 位元組 / 512 位元組
磁碟標籤型別：dos
磁碟識別符號：0x9d0785dc

   裝置 Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sdb1            2048    10487807     5242880   83  Linux
/dev/sdb2        10487808    31459327    10485760    5  Extended
/dev/sdb3        31459328    33556479     1048576   83  Linux
/dev/sdb5        10489856    20975615     5242880   83  Linux

命令(輸入 m 獲取幫助)：wq
The partition table has been altered!

Calling ioctl() to re-read partition table.
正在同步磁碟。
blkid

可以檢視塊裝置屬性資訊

[root@localhost ~]# blkid
/dev/sda1: UUID="a581bb1f-5558-4306-b894-dacc39aeb266" TYPE="xfs" 
/dev/sda2: UUID="BZ6OxG-zw8x-SVsi-I4rC-M4xn-Ib79-i7v62c" TYPE="LVM2_member" 
/dev/sr0: UUID="2017-09-06-10-51-00-00" LABEL="CentOS 7 x86_64" TYPE="iso9660" PTTYPE="dos" 
/dev/mapper/centos-root: UUID="15484082-e71d-4348-897e-b10b5826c189" TYPE="xfs" 
/dev/mapper/centos-swap: UUID="3eb776cc-accc-46c1-96ac-c46c25e2a8d6" TYPE="swap" 
/dev/mapper/centos-home: UUID="1fa9bbc6-0d7a-4cde-b2cd-6c853a410ee1" TYPE="xfs"
mkfs

建立檔案系統（格式化）常用選項

mkfs [選項] [-t <型別>] [檔案系統選項] <裝置> [<大小>]

選項
-t 指定檔案系統型別
-b 指定block大小
-L 設定卷標
-h 顯示此幫助並提出
mkswap

特殊的檔案系統，緩解記憶體不足，為了個別應為程式加記憶體有點浪費

新增交換分割槽的空間

mkswap + 分割槽

swapon +分割槽 開啟 -a 全部

swapoff +分割槽 關閉 -a 全部

free -h 檢視

掛載

mount [ -t 型別 ] 儲存裝置 掛載點目錄
mount -o loop ISO映象檔案 掛載點目錄

永久/自動掛載

vim  /etc/fstab

/dev/sdb                /opt     xfs           defaults        0  0

UUID=2017-09-06-10-51-00-00  /mnt       xfs     defaults        0 0

esc
shift+：
wq
掛載規則
  • 一個掛載點同一時間掛載了多個裝置，只能看到最後一個裝置的資料，其它裝置上的資料將被隱藏
  • 一個裝置可以同時掛載到多個掛載點
  • 通常掛載點一般是已存在空的目錄
[root@localhost /]# mount /dev/sr0 /mnt
mount: /dev/sr0 防寫，將以只讀方式掛載
mount: /dev/sr0 已經掛載或 /mnt 忙
       /dev/sr0 已經掛載到 /mnt 上
解掛載

df -h #檢視是否掛載

[root@localhost /]# df -h
檔案系統                 容量  已用  可用 已用% 掛載點
/dev/mapper/centos-root   39G  5.0G   34G   13% /
devtmpfs                 897M     0  897M    0% /dev
tmpfs                    912M     0  912M    0% /dev/shm
tmpfs                    912M  9.1M  903M    1% /run
tmpfs                    912M     0  912M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1               1014M  179M  836M   18% /boot
/dev/mapper/centos-home   19G   38M   19G    1% /home
tmpfs                    183M   12K  183M    1% /run/user/42
tmpfs                    183M     0  183M    0% /run/user/0
/dev/sr0                 4.3G  4.3G     0  100% /mnt

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